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基于660MW机组汽动引风机的运行研究

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  摘 要 随着节能降耗的深入推进,我厂3、4号机组在基建之初就采用汽动动引风机。对炉膛负压控制策略、汽源的配置、引风机并列操作、异常工况分析等进行分析探讨,证明汽动引风机在大型火力发电机组中的可行性。研究成果对大型电厂对引风机选型、调试、运行、改造等多方面都具有较大的参考价值。
  关键词 660MW机组;汽动引风机;并列操作;控制策略
  引言
  凤台电厂二期建设2×660MW机组,3、4号机组引风机与脱硫增压风机合并,引风机驱动采用杭州汽轮机股份有限公司生产NG40/32型号,单缸、 单流、 反动式、 上排式背压式的汽轮机。汽动引风机运行时可以实现变参数、变功率、变转速,汽轮机额定功率为5.95MW。 通过汽动引风机的连续、高效运行,机组厂用电率、供电煤耗均明显下降,节能效果显著。
  1 系统介绍
  引风机采用背压式调速汽轮机驱动。每台引风机配置一台小机 、一台轴封加热器、一套润滑油系统及调速保安系统、一台减速箱 。引风机小机工作汽源采用冷再供给,正常排汽通过三台并联的加热器,对凝结水加热后进入引风机汽轮机疏水箱,事故排汽通过 PCV阀排至大气[1]。
  机组正常运行时,引风机小机工作汽源为:本机冷再 ; 正常备用汽源为:本机一抽汽源;启动调试汽源为:辅助蒸汽和邻机冷再汽源,
  2 机组基本控制策略
  2.1 炉膛压力控制
  机组无论在启停、低负荷,还是正常运行情况下,炉膛压力偏差通过比例+积分作用和送风机动叶指令前馈控制引风机小机转速。引风机静叶手动控制并保持开度>75%。
  2.2 引风机运行定义
  引风机运行定义为:引风机小机转速大于2200 r/min且无小机跳闸指令。
  2.3 引风机小机蒸汽系统连锁
  (1)引风机小机排汽缸压力高高(大于0.33MPa),联开小机排大气电动阀和PCV阀。
  (2)引风机小机低加进汽电动阀开允许:该引风机小机低加进水阀和出水阀在开启状态。
  2.4 安全性考虑策略
  (1)引风机汽轮机转速可远方控制范围为2750~7100r/min(对应风机转速为357—922r/rain),能连续平稳运行。
  (2)引风机汽轮机暖机转速在800r/min,冷态启动暖机在时间45min以上,齿轮箱速比为7.7,对应引风机转速在104r/min,避开了引风机的喘振区。
  (3)引风机跳闸,延时跳同侧送风机;动作负荷320MW,目标负荷270MW,保留三台磨煤机运行。
  (4)机组正常停机时,机组负荷降至300MW,引风机小机汽源切至临机冷再;负荷降至0停炉时,引风机小机转速自动跟踪炉膛负压,送、引风机自动控制对炉膛进行通风吹扫。
  (5)锅炉故障MFT,送、引风机跳闸,则 1min 后自动开启二次风、 燃烬风挡板,进行程序炉膛吹扫。
  3 引风机小机汽源设置
  我厂3、4号机组引风机汽轮机汽源最初设计共有三路分别为:本机冷段再热蒸汽(常用汽源);本机一级抽汽(备用汽源);辅助蒸汽(启动、调试汽源)。
  在调试中我们发现,引风机汽轮机使用辅助蒸汽汽源时无法满足锅炉带初负荷需求。提出增加一路临机冷段再热蒸汽供机组启动过程中供引风机汽轮机使用,经调查我厂4台机组在50%日常最低负荷时冷再压力在2.5MPa左右,完全满足汽动引风机带负荷需求。
  3、4号机组引风机汽轮机汽源最终设计增加一路启动调试汽源为:临机冷段再热蒸汽(3、4号机互为备用)。
  4 引风机并列操作
  机组负荷在 280MW 左右稳定,总风量保持1100t/h左右,进行引风机并列操作。
  (1)待并列引风机小机升转速至 2000rpm 时,引风机进口挡板自动开启,然后手动开启引风机入口导叶至 90%,此时炉膛负压会有微正压现象。
  (2)逐渐降低原运行引风机转速,增加待并列引风机转速,维持炉膛压力在350—500Pa 之间,当两台引风机转速接近(原运行引风机转速降低幅度大,待并列引风机转速增加幅度小,约在 4050rpm,运行引风机转速略低),待并列引风机出力,炉膛负压由+400Pa 波动至-400Pa。
  (3)投入引风机自动,设定炉膛负压-100Pa,将引风机转速偏置置零。
  (4)在引风机并列操作过程中操作幅度一般不要超过 2%指令,注意引风机进口压力变化(并列成功时进出口压力会大幅增大),保持炉膛压力稳定。
  5 异常工况分析
  5.1 引风机隔离操作步骤
  (1)机组降负荷至280MW以下,运行稳定,保持下层三台磨煤机运行,检查停运磨煤机冷、热风插板门,调阀关闭。
  (2)炉膛风量在1100r/m左右。
  (3)撤出停运引风机转速自动。
  (4)手动关小停运引风机静叶开度,检查运行引风机小机转速自动升高,关闭至一定开度后待停运引风机失速、不出力。检查运行引风机指令增大,锅炉炉膛负压超过+500Pa时适当降低总风量。
  (5)手动快速降低手动快速降低停运引风机小机转速至2000 r/min以下,关闭停运引风机静叶至0,关闭停运引风机进、出口挡板,并加关。
  (6)手动降低停运引风机小机转速800r/min,手动打闸。
  5.2 引风机隔离操作注意事项
  (1)降低待停运引风机出力时,运行引风机可能会突然失速,炉膛负压上升至+600Pa以上,运行引风机切换阀可能全开,运行引风机小机转速指令快速上升至7000 r/min。
  (2)如果运行引风机小机转速指令与反馈偏差大,解除运行引风机转速自动,检查运行引风机小机MEH中的CCS转速指令与实际转速一致时投入引风机小机自动。
  (3)运行引风机切换阀全开时,手动适当降低送风量。待停运引风机失速后尽快降低待停运引风机小机转速,关闭待停运引风机进出口挡板,防止风倒入待停运引风机,造成炉膛压力高。
  6 后续问题
  (1)引风机小机在特定转速时,引风机轴承振动大的问题。
  (2)引风机并列、隔离操作,炉膛正压的问题。
  7 结束语
  总体来说,采用汽轮机驅动引风机,通过并列操作及实际正常运行证明了其可行性、可靠性和经济性。通过我厂3、4号机组汽动引风机5年运行经验,在炉膛负压、小机转速、引风机振动等方面取得了可控性的试验效果,积累了大量先进技术和经验,对大型电厂辅机选型、调试、运行调节、辅机改造等多方面都具有较大的参考性和推广价值。
  参考文献
  [1] 曾壁群.华能海门电厂引风机小机技术研究及应用介绍[EB/OL]. https://www.jinchutou.com/p-25155007.html,2017-12-17.
转载注明来源:https://www.xzbu.com/1/view-14900408.htm

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